Substitution von Wärmeträgerflüssigkeiten mit CMR-Einstufung

Leitfaden zur Substitutionsprüfung bei Wärmeträgerflüssigkeiten

Autoren:
Dr. Jens Schumacher, promovierter Chemiker, Geschäftsführer der Processtherm GmbH
Sebastian Janssen, Dipl.-Ing. Verfahrenstechnik, Geschäftsführer der Processtherm GmbH

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Einleitung

Wärmeträgerflüssigkeiten auf Basis von Dibenzyltoluol (DBT) sind aufgrund ihrer thermischen Stabilität seit Jahrzehnten ein Standard in industriellen Wärmeübertragungssystemen. Aktuelle regulatorische Entwicklungen rücken jedoch die Stoffeigenschaften verstärkt in den Fokus der Betreiber.

Besondere Aufmerksamkeit gilt dabei der CMR-Einstufung (C: karzinogen (krebserzeugend), M: mutagen (erbgutverändernd), R: reproduktionstoxisch (fortpflanzungsschädigend)). Sobald eine Wärmträgerflüssigkeit als CMR-Stoff eingestuft ist, erwachsen daraus spezifische Pflichten für den Arbeitsschutz und die Gefährdungsbeurteilung.

CMR-Einstufung

Viele Inhaltsstoffe von aromatischen Wärmeträgerflüssigkeiten sind in den letzten Jahren in den Fokus einer verschärften regulatorischen Einstufung geraten. Beispielsweise trifft dies auf die Stoffe Diphenylether oder Dibenzyltoluol zu, die beide als reproduktionstoxisch eingestuft sind. Dibenzyltoluol wird dabei konkret mit H360FD („Kann die Fruchtbarkeit beeinträchtigen. Kann das Kind im Mutterleib schädigen“) gekennzeichnet. Diese Einstufung macht es zu einem CMR-Stoff wodurch strengere regulatorische Anforderungen beim Einsatz dieses Stoffs angewendet werden. Dies trifft auch auf die Betreiber von Bestandsanlagen zu. Aufgrund seiner hohen thermischen Stabilität, seines geringen Dampfdruckes und der relativ niedrigen Viskosität werden Wärmeträgerflüssigkeiten auf Basis von Dibenzyltoluol in vielen Wärmeübertragungsanlagen eingesetzt. Für die Anwender entstehen durch die verschärften Anforderungen neue Pflichten.

Gefahrstoffverordnung und TRGS 600

In Deutschland legt die Gefahrstoffverordnung (GefStoffV) den Umgang mit Gefahrstoffen allgemein und auch mit CMR-Stoffen im speziellen fest. In der Gefahrstoffverordnung selbst finden sich jedoch wenig konkrete Handlungsempfehlungen um die geforderten Anforderungen zu erfüllen. Der Ausschuss für Gefahrstoffe (AGS) stellt daher die sogenannten Technischen Regeln für Gefahrstoffe (TRGS) auf, die konkrete Handlungsempfehlungen geben um die Anforderungen der Gefahrstoffverordnung umzusetzen.

„Die Technischen Regeln für Gefahrstoffe (TRGS) geben den Stand der Technik, Arbeitsmedizin und Arbeitshygiene sowie sonstige gesicherte wissenschaftliche Erkenntnisse für Tätigkeiten mit Gefahrstoffen, einschließlich deren Einstufung und Kennzeichnung, wieder.“ [1]

„Diese TRGS konkretisiert im Rahmen ihres Anwendungsbereiches Anforderungen der Gefahrstoffverordnung.“ [1]

Die TRGS 400 „Gefährdungsbeurteilung für Tätigkeiten mit Gefahrstoffen“ legt den Leitfaden für die Erstellung von Gefährdungsbeurteilungen fest, die für alle Tätigkeiten mit Gefahrstoffen durchgeführt werden müssen. Die TRGS 400 verweist für die Substitution auf die TRGS 600. Die TRGS 600 „Substitution“ z.B. legt fest wie eine Substitutionsprüfung durchzuführen ist.

Kernpunkte der TRGS 600:

• Vorrang der Substitution: Besteht bei einer Verwendung eines Gefahrstoffes eine Gefährdung ist vom Arbeitgeber vorrangig (z.B. vor der Verwendung von technischen Schutzmaßnahmen) eine Substitutionsprüfung durchzuführen, insbesondere für CMR-Stoffe der Kategorie 1A oder 1B (z.B. H360FD des Dibenzyltoluols).

• Systematische Prüfung: Es muss ermittelt werden, ob Stoffe oder Verfahren mit einem insgesamt geringeren Risiko verfügbar sind.

• Dokumentationspflicht: Das Ergebnis der Prüfung muss nachvollziehbar dokumentiert werden, auch wenn eine Substitution nicht realisierbar ist.

Wichtig: Eine Substitutionsprüfung bedeutet nicht automatisch einen Austauschzwang. Sie ist ein strukturierter Bewertungsprozess ob Verfahren oder Stoffe mit geringerer Gefährdung vorhanden sind, ob sie technisch geeignet sind und ob diese nach einer Abwägung im betrieblichen Prozess eingesetzt werden.

Technische Kriterien der Substitution

Wärmeträgerflüssigkeiten mit einer insgesamt geringeren Gefährdung sind für viele Einsatzszenarien vorhanden. Dieses Sind jedoch nicht immer technisch geeignet, da die Substitutionsstoffe neben den günstigeren regulatorischen Eigenschaften auch andere physikalische Eigenschaften haben. In vielen Fällen unterscheiden sich Viskosität, Dichte, Dampfdruck, thermische Stabilität und weitere Parameter. Der Wechsel einer Wärmeträgerflüssigkeit ist daher in vielen Fällen mit einem Eingriff in die Wärmeträgeranlage verbunden.

Bei der technischen Bewertung von Alternativen zu DBT müssen u.a. folgende Parameter geprüft werden:

• Einsatztemperaturen: Deckt die Alternative den erforderlichen Bereich (Vorlauf/Rücklauf) sicher ab?

• Viskosität & Pumpbarkeit: Bleibt die Effizienz des Wärmeübergangs und die Last der Umwälzpumpen im akzeptablen Bereich?

• Materialverträglichkeit: Sind Dichtungen und Werkstoffe der Bestandsanlage kompatibel?

• Betriebsweise: Wie verhält sich das Fluid bei Stillstand oder Teillast?

Hydrierte Mineralöle als Alternative

Für viele Temperaturbereiche stellen Wärmeträgerflüssigkeiten auf Basis hydrierter Mineralöle eine technisch fundierte Alternative zu aromatischen Produkten dar.

Warum hydrierte Öle?

Durch moderne Raffinations- und Hydrierverfahren werden aromatische Bestandteile weitgehend entfernt. Das Ergebnis ist ein optimiertes Gefahrstoffprofil:

• Keine CMR-Einstufung: Viele dieser Produkte weisen keine CMR-relevanten Merkmale auf.

• Sicherheitsdatenblatt entscheidet: Je nach Produkt können diese Fluide sogar als „nicht gefährlich“ gemäß GHS/CLP eingestuft sein.

• Sachliche Bewertung: Es geht nicht um eine pauschale „Ungefährlichkeit“, sondern um eine messbare Reduzierung des Gefährdungspotenzials im Sinne der TRGS 600.

Unsere Lösung: Processtherm H-325

Mit Processtherm H-325 bieten wir eine Wärmeträgerflüssigkeit auf Basis hochgradig hydrierter Mineralöle an. Es ist speziell darauf ausgelegt, in geeigneten Anwendungen eine sichere und regulatorisch vorteilhafte Option zur Substitution von DBT-basierten Produkten darzustellen.

Unser Ansatz: Eine Umstellung erfolgt bei uns nie „von der Stange“. Wir verbinden die regulatorische Notwendigkeit mit der anlagentechnischen Realität. Ob Processtherm H-325 für Ihre spezifische Anlage die richtige Wahl ist, ermitteln wir durch eine detaillierte Analyse Ihrer Betriebsbedingungen. Dies muss dabei immer im Austausch mit dem Engineering ihres Wärmeträgeranlagenbauers geschehen um die technische Eignung zu gewährleisten.

Fazit

Die Substitutionsprüfung nach TRGS 600 ist für Betreiber von Anlagen mit dibenzyltoluolbasierten Wärmeträgerflüssigkeiten eine Maßnahme, die zwingend durchgeführt werden muss. Hydrierte Mineralöle bieten hier eine Chance, die Sicherheit zu erhöhen und regulatorische Auflagen effizient zu erfüllen.

Processtherm unterstützt Sie bei:

• Der fundierten technischen Bewertung von Alternativen

• Der Einordnung der Stoffbewertung in Ihren Betriebskontext

• Der strukturierten Planung und Durchführung einer Systemumstellung

Möchten Sie Ihre Gefährdungsbeurteilung auf eine rechtssichere Basis stellen? Kontaktieren Sie unsere Experten für eine unverbindliche Erstberatung zu Ihrer Substitution und möglichen alternativen Wärmeträgerflüssigkeiten, die sowohl die regulatorischen Anforderungen verringern als auch die Sicherheit erhöhen.

[1] BAuA (Hrsg.): TRGS 600 – Substitution, Ausgabe Juli 2020, Dortmund.